Etude de couches minces dielectriques par ellipsometrie spectroscopique visible et infrarouge

par ALINE BRUNET BRUNEAU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JOSETTE RIVORY.

Soutenue en 1996

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Ce travail a pour but de montrer la complementarite de l'ellipsometrie spectroscopique dans l'infrarouge et dans le visible, pour obtenir une caracterisation structurale et optique de materiaux dielectriques deposes en couches minces (sio#xn#y, sio#2). L'evolution avec la concentration en oxygene de la forme et de la position des bandes de vibrations de couches minces de sio#xn#y, obtenues par pulverisation par faisceau d'ions avec croissance de la couche assistee par bombardement d'ions (dibs), a pu etre reproduite dans le cadre du modele de h. R. Philipp, a condition que la fonction dielectrique de chacun des 5 tetraedres de base sio#4##jn#i (j = 0,,4) soit bien choisie. Dans le cas de couches de sio#xn#y a gradient d'indice intentionnel, l'utilisation conjointe des parametres ellipsometriques dans le visible et dans l'infrarouge (domaine de transparence) a permis de determiner avec certitude la forme et l'amplitude du gradient, alors que la multiplication des mesures ellipsometriques dans le visible a differents angles d'incidence ne permet pas cette determination. L'etude comparative de couches minces de sio#2, obtenues par trois techniques de depot differentes (evaporation reactive, evaporation assistee par faisceau d'ions et dibs), a permis de proposer un modele de microstructure dans lequel la couche mince est consideree comme un milieu effectif constitue d'une matrice de silice densifiee et de pores. La porosite depend des parametres de depot. Sans assistance, la porosite est ouverte, elle est alors responsable du vieillissement important des couches a l'air par adsorption de la vapeur d'eau dans les pores et hydrolyse de la silice. Des qu'on assiste convenablement la croissance de la couche par un bombardement d'ions, la porosite est fermee (pores isoles) et la couche n'evolue plus dans le temps. La matrice de silice est, quant a elle, juste apres depot, independante de la methode de depot ; elle est constituee d'un reseau de silice nettement plus dense que celui de la silice fondue.

  • Titre traduit

    Analysis of dielectric thin films by visible and infrared spectroscopic ellipsometry


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Informations

  • Détails : 258 P.
  • Annexes : 142 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1996
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